UBC是加拿大工藝，其特點是初沉污泥經發酵后，將部分污泥回至初沉池前端，另一部分去污泥處理區，不設發酵污泥的濃縮單元。實際上，回至初沉池的發酵污泥在沉淀過程中，將VFA與污水充分混合，進入后續脫氮除磷系統。在UBC工藝中，初沉池代替了濃縮單元。EASC出現于德國，稱之為延時厭氧污泥接觸工藝。其特點是回流污泥排至初沉池，初沉污泥排入曝氣池。在EASC工藝中，回流污泥中的硝酸氮和DO，入流污水中的硝酸氮、NXO等均將在初沉池被消耗掉，從而不影響后續的脫氮除磷。同時，初沉污泥中的VFA進入曝氣池后，也能補充脫氮除磷所需的磷源。
　　另外還有一些脫氮除磷工藝，雖然機理上并無新意，但卻能降低系統的總水力停留時間，節省投資。如多級串聯脫氮工藝以及RDN工藝等。多級串聯生物脫氮工藝有兩種：Cascade NdN和Cascade dNN工藝。前者為多級串聯的后置脫氮工藝，不需內回流，但需多點進水運行。后者為多級串聯的前置脫氮工藝，每一級均需設置內回流。RDN是捷克開發的一種工藝，特點是在AO脫氮系統中，增設一個污泥再曝氣池，增大了系統的好氧污泥齡。在同樣的脫氮效率下，RDN較AO水力停留時間可縮短，從而使投資節省。
　　以上生物脫氮除磷工藝大多開發于80年代末90年代初，已在污水處理廠獲得廣泛應用。自1994年以來，對生物脫氮除磷機理的研究有了新的進展，在此基礎上出現了一些新工藝
　　缺氧與反硝化是聯系緊密的兩個概念。缺氧是指混合液中只存在化合態氧（NO-X）而不存在分子態氧的一種狀態。當既無NO-X又無DO時，則為厭氧狀態。在缺氧狀態下，NO-X是唯一的最終電子受體。如果存在可利用的碳源，則微生物必然進行反硝化。但此時如果存在溶解氧，微生物將優先利用O2作為最終電子，從而抑制反硝化。因此，在實際污水處理中，N2O工藝一般要求缺氧段的DO<0.5mg/l.但近年來發現DO>0.5mg/l時，缺氧段也能繼續保持反硝化。同時，由于DO的提高，硝化也同時存在。由此人們認識到，硝化和反硝化可以在某個較高的DO范圍（如10～15mg/l）內同步進行。對同步硝化和反硝化現象可能的解釋是：活性污泥中的硝化細菌易于脫離污泥絮體而游離存在，或主要生存在絮體的外層，而進行反硝化的異氧菌則主要集中在絮體內部。當控制DO在合適的范圍時，混合液主體以及污泥絮體外層處于好氧狀態，硝化細菌進行硝化，而污泥絮體內部處于缺氧狀態，異氧菌進行反硝化。基于同步硝化反硝化的工藝有：NdeN工藝、Orbalsim Pre工藝和OAO工藝。
　　NdeN工藝在達到同樣的脫氮效率時，需要的水力停留時間較AO脫氮工藝短，因而可節省投資。Orbalsim Pre工藝是Enviro公司將同步硝化反硝化原理在ORBAL氧化溝上的應用，屬前置同步硝化反硝化的OrbalRBAL氧化溝。Orbalsim Pre一般分三溝串聯，第一溝進行同步硝化反硝化，第二、三溝進行硝化。
　　O1中的DO值由混合液的ORP控制，即控制ORP在要求范圍內，保證硝化反硝化同步進行。AN為厭氧段，用于聚磷菌釋放磷。
　　AO生物除磷的基礎是：聚磷菌在厭氧狀態下釋放磷，在好氧狀態下大量吸收磷。在實際的A2O系統中，發現混合液中磷的濃度經缺氧區之后降低了50%以上。這說明，聚磷菌在缺氧狀態下亦能大量吸收磷。后來的一系列實驗也證明，聚磷菌在分解有機物，為大量吸收磷獲取能量的過程中，更易以NO3-為最終電子受體。即聚磷菌在缺氧狀態下的吸磷速率要高于好氧狀態下的吸磷速率，亦即聚磷菌也能進行反硝化。雖然這一現象的原因尚不清楚，但已經出現基于這一現象的兩種最新脫氮除磷工藝：Dephanox工藝和BCFS工藝。
　　在該工藝流程中，硝化后的污水與充分放磷后的聚磷菌在Dephanox池中混合，聚磷菌進行反硝化吸磷。由于脫氮與除磷過程不再競爭VFA，當采用Dephanox工藝時，即使SBOD5/TP很低，也可能不再需要外加碳源。
　　以上工藝特別適于反硝化聚磷菌的繁殖，實現脫氮與除磷的有機結合。傳統的硝化過程系將氨氮氧化為亞硝酸氮，再氧化為硝酸氮。反硝化系將硝酸氮逐步還原為N2.
　　在超高胺氮負荷AO脫氮系統中，人們發現通過控制溫度和pH，可使硝化只進行到亞硝酸氮，然后將亞硝酸氮進行反硝化，從而實現脫氮。這一“短路”脫氮過程可以降低系統的水力停留時間和耗氧量。對應的有Sharon工藝。該工藝適合于胺氮濃度很高的消化回流或垃圾填埋滲濾液的脫氮，投資和運行費用均低于AO脫氮工藝，溫度可控制在35℃，pH控制在7～8.
　　1.5 投料和投加載體方面的改進
　　向活性污泥工藝的曝氣池中投加一些具有吸附性能的活性材料可以提高污泥濃度，顯著改善污泥的沉降性能。較早的工藝有PACT工藝，即粉末活性炭活性污泥工藝。由于粉末活性炭的成本較高，再生也較困難，PACT應用不多。近年來出現了所謂的LUZENAC工藝。該工藝采用的投加材料為滑石，主要成分為水合硅酸鎂[Mg3Si4O10（OH）2]，使投料活性污泥工藝的運行成本大大降低。
　　在曝氣池內加入載體，可提高活性污泥濃度，使系統的水力停留時間大大縮短。很多國家在這方面進行了大量的研究和實踐，摸索出了一批合適的載體類型。國際上較有代表性的工藝有KMT工藝、CcptorR工藝、Biofor工藝、Linpor工藝和IFAS工藝。其中IFAS工藝為集成固定膜活性污泥工藝，其余均為懸浮態生物膜活性污泥工藝；KMT為挪威和瑞典工藝，載體材質采用聚乙烯塑料，為直徑7mm，高12mm的空心圓柱；Captor為美國工藝，它采用聚氨酯材料，是12mm×25mm×25mm的長方體；LINPOR為德國工藝，是12mm×12mm×12mm的立方體；Biofor為法國工藝，載體為3mm左右的不規則砂質顆粒。